DE1546270A1

DE1546270A1 - Zusatzmittel zur Verbesserung der Speicherung von Fuellstoff bei der Papierherstellung

Info

Publication number: DE1546270A1
Application number: DE1963N0027178
Authority: DE
Inventors: Jursich Myron Joseph; Ranidch Gail Theodore
Original assignee: Nalco Chemical Co
Current assignee: ChampionX LLC
Priority date: 1962-06-27
Filing date: 1963-06-20
Publication date: 1970-01-02

Description

Ausscheidungsanmeldung aus
N 23 3*3 IVd/39c
NALGQ GHEMIGAL GOMPAHT

Zusatzmittel zur Verbesserung der Speicherung von füllstoff bei der Papierherstellung

Die Erfindung betrifft ein Zusatzmittel, durch das bei der Herstellung von Papier eine verbesserte Speicherung von Füllstoff und 3?aserabrieb erzielt und zusätzlich die Brainierfähigkeit des fertigen Papierbogen^ erhöht wird.

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Viele Papierarten, - ausgenommen die saugfähigen Typen, filterpapier und die meisten Packpapiere - müssen einen fein zerriebenen Füllstoff enthalten, dessen Aufgabe es ist, die Poren zwischen den .Fasern auszufüllen und so dem Papier eine glatte uberflache, ein glänzenderes Weiß, bessere Bedruckfähigkeit und verbesserte Lichtundurchlässigkeit zu verleihen. Die Füllstoffe sind anorganische Substanzen, und zwar entweder natürlich vorkommende Materialien, wie ¹IaIk, Faserkalk, Perlfüllstoff, Baryte und bestimmte (Eonerden, wie Kaolin; oder synthetische Füllstoffe, wie entsprechend gefälltes Oalcium-.carbonat, Kronfüllstoff (Perlhärter), Bariumsulfat und Titandioxydpigmente. Außer zu den Saug- und Filterpapieren wird dem Papier Leimung zugesetzt, um diese undurchlässig für Flüssigkeiten zu machen. Die üblichen Leimungsmittel, die der Fasermasse vor der Formung zu Papierbogen zugefügt werden, sind Wachsemulsionen oder Seifen, hergestellt durch Verseifung von Kolophonium mit Alkali. Die Leimarten werden mit Alaun gefällt.

Die Füllstoffe, Farbstoffzusätze und die Leimung werden je nach der Papier art oder dem Papierherstellungsverfahren iu den verschiedenen Verfahrenestuf#n zugesetzt, beispielsweise entweder in den Mnhl holländer oder ansehließend an den Kahlvorgang oder vor de» Verfeinern,

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ζ. B. vor dem Zerfasern. Häufig wird jedoch der Füllstoff zuerst dem vermengten Faserbrei zugegeben und nach aasreichendem Zerfasern wird dann die Leimung und der Farbzusatz beigefügt. Dabei kann die ganze oder nur ein Teil der Leimung und Färbung zugemischt werden. In einigen Fällen ist es zweckmäßig, die ganze oder einen Teil der Leimung auf die Überfläche des gebildeten, getrockneten Papierbogens aufzubringen, wobei animalische Leime, Stärken oder Gelatine als Leimstoff verwendet werden. Im allgemeinen wird auch Alaun in den Mahlholländer gegeben. Bei einer Abwandlung des Verfahrens wird der Faserbrei mit diesen chemischen Substanzen während der Verfeinerung oder sogar erst später im Papierherstellungsverfahren selbst behandelt.

Die Speicherung der Füllstoffe und auch des Faserabriebs stellt ein wesentliches Problem bei der Papierherstellung dar und um diese zu verbessern, werden chemische Zusätze dem Papierwerkstoff zugegeben, bevor dieser die Zylinderwannen oder den Fourdrinierdraht erreicht. Die Zusätze müssen aber bestimmte Eigenschaften aufweisen. So dürfen sie beispielsweise durch die anderen normalerweise bei der Papierherstellung verwendeten Zusatzstoffe, wie Eollophonium,

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Alaun, Natriumaluminat, Stärke, Tonerden u.dgl. nicht angegriffen werden. Ferner dürfen sie weder durch. Veränderungen des pH-Wertes noch durch besondere elektrokinetische Aufladungen auf den Zellfasern und Feinteilen beeinflußt werden. Das Speicherungsmittel darf natürliüh nicht in ungünstiger Weise auf den fertigen Papierbogen wirken und es muß leicht zu handhaben sein. Ferner ist es erwünscht, daß der chemische Zusatzstoff sowohl auf den Füllstoff als auch auf die Feinteile des Systems wirkt, damit beide Stoffe im fertigen Bogen erhalten bleiben, d. h. der Zusatz soll nicht vornehmlich nur auf einen Bestandteil einwirken. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist, daß die zur Füllstoff- und Abriebsspeicherung verwendete chemische Substanz für eine Vielzahl verschiedener Werkstoffe geeignet ist. Ferner ist noch darauf zu achten, daß das Speicherungsmittel die ggf. als Färbemittel für-das Papier verwendeten Farbstoffe nicht angreift und es muß mit evt. verwendeten Überzugsmassen, die auf das Papier aufgebracht werden können, verträglich sein.

Die bekannten Zusatzstoffe für die Füllstoff- und Faserabriebspeicherung vereinigen in sich nicht alle diese Eigenschaften, um alle die geforderten Aufgaben zu erfüllen. Außerdem können viele der bekannten Zu-

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satzstoffe nicht wirksam mit verschiedenen Füllstoffen oder verschiedenen Papierzusatzen verwendet werden, da sie nur in Kombination mit bestimmten Papierarten oder Papierzusatzstoffen ein Speicherungsvermögen entfalten. Sehr häufig müssen sie in großen unwirtschaftlichen Mengen zugesetzt werden, um überhaupt wirksam zu werden. Wenn sie sich schlecht verteilen lassen, wirkt es sich auf das Papier aus, indem beispielsweise lokalisierte, nicht einheitliche Stellen gebildet werden. Schließlich versagen die bekannten Additive manchmal auch deshalb, weil sie auf der Oberseite des Fasermaterials die Bildung von Füllstoffeinschließungan begünstigen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, chemische Stoffe zur Verbesserung der Füllstoff- und Faserabriebspeicherung zu schaffen, die für eine Vielzahl verschiedener Papierwerkstoffe geeignet sind, die nicht mit anderen, bei der Ausstattung und Herstellung von Papier verwendeten Zusätzen und Substanzen kollidieren und die nicht ungünstige Wirkungen auf die chemisches, und physikalischen Eigenschaften des fertigen Bogens haben, die in Verbindung mit Alaun besonders gute Speicherungswirkung haben, die in kleinen wirtschaftlichen Mengen wirksam und verhältnismäßig leicht zu handhaben sind

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und dem fertigen Papierbogen die erwünschten Eigenschaften verleihen. Ferner soll das Zusatzmittel die Drainierfähigkeit des gebildeten Papierfaserbogens erhöhen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zusatzmittel zur Verbesserung der Speicherung von"Füllstoff und Faserabrieb sowie Verbesserung des Drainierens bei der Papierherstellung, bestehend aus einem wasserlöslichen '.Perpolymerisat aus Polyacrylamid, polymerisierter mehrwertiger Karbonsäure, dessen Monomeres Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure ist, und aus einem polymerisieren äthylenisch ungesättigten, wasserlöslichen Monomeren.

Diese Verbindungen zeigen eine Speicherungswirksamkeit sogar bei einem Zusatz von nur 0,01 Pfund pro Tonne bezogen auf das Gewicht der CDrockenfaser. Das erfindungsgemäße terpolymere Zusatzmittel hat trotz seines hohen Molekulargewichts eine ungewöhnlich gute Wasserlöslichkeit und kann als Speicherungszusatzmittel für alle Fasereinträge verwendet werden, einschließlich der gebleichten und ungebleichten primären oder ungebrauchten Fasermassen und sekundären Fasermassen, d. h. Fasern, die vorher als Papierwerkstoff verwendet wurden.

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Wie bereits ausgeführt, besteht das terpolymere Susatzmittel aus drei Gruppen von !Monomeren, die miteinander in einem einzigen Verfahrensgang, wie in der Patentanmeldung £T 23 34-5 IVd/39c beschrieben, polymerisiert werden und ein Terpolymerisat bilden, das eine Anzahl von wiederkehrenden Einheiten aufweist, deren polare Gruppen von der Menge eines jeden verwendeten Monomeren abhängen. Das genaue Molekulargefüge kann nicht bestimmt werden, aber es wird ein Durchschnitt angenommen, entsprechend dem Verhältnis der verwendeten Monomeren mit ihren betreffenden Seitengruppen zueinander.

JiS wurde gefunden,, dass sich als Susatzstoffe besonders gut solche '!erpolymerisate eignen, für die folgende Mengenanteile der Ausgangsprodukte für die Polymerisation verwendet werden.

Iräparat A

Monomer Gewichtsteile

Acrylamid 85,0 - 95,0

mehrwertige Karbonsäure 0,3 - 2,0 äthylenisch ungesättigtes

wasserlösliches Monomer 3»0 - 15 > Q

In diesen Bereich fallen bevorzugt verwendete iDerpolymerisate, deren Ausgangsstoffe in enger begrenzten Mengenanteilen eingesetzt werden.

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Präparat B

Monomer Gewientsteile

Acrylamid 89, 5 - 94,5 mehrwertige Karbonsäure 0,5 - 1»5 äthylenisch ungesättigtes

wasserlösliches Monomer 5»O - 9»O

Zu den verwendeten mehrwertigen Karbonsäuren gehören beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure. Maleinsäureanhydrid zeigt in den angegebenen Gewichtsteilen verwendet eine ausgezeichnete Speicherungswirkung und sie wird dank seinger geringen Kosten und Verfügbarkeit von den drei genannten Verbindungen am meisten bevorzugt.

Beispiele von wasserlöslichen, äthylenisch ungesättigten Monomeren mit polaren Gruppen sind Acrylsäure sowie deren Salze und Alkylester, Vinylpyrrolidon, Vinylacetat, Methacrylamid, Vinylalkyläther, wie Methylvinyläther, Methacrylsäure sowie deren Salze und Alkylester, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylalkohol, Allyalkohol, Allylamin u.dgl.. Mit dem Ausdruck wasserlöslich sind nicht nur die Substanzen gemeint, die in allen Verhältnissen in Wasser löslich sind, sondern auch die Monomeren, die eine geringe Löslichkeit haben, aber trotzdem durch entsprechende Methoden in Wasser dispergiert oder emulgiert werden können.

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Die als Zusatzstoffe zur »Speicherung von Füllstoff und Faserabrieb bevorzugtesten iDerpolymerisate, die die unter Präparat B angeführten ilengenanteile der Polymerisationsteilnehmer haben, enthalten Polyacrylamid, Haieinsäureanhydrid und Methacrylsäure.

Um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen terpolymeren Zusatzstoffe in ihrer Speicherfähigkeit zu bestimmen, wurden zwei Verfahren durchgeführt.

Das erste, bekannt als "Phptotester Methode" besteht in der Messung der Lichtabsorption einer überstehenden Flüssigkeit, die nach dem Setzen einer Dispersion von Fasermasse und Titandioxyd verbleibt. Ein Leerblatt (Rohstück) wurde mit Proben verglichen, denen vorher die Terpolymeren-Speicherungshilfsmittel gemäß der Erfindung zugegeben worden waren. Die Differenz zwischen der Prozent-Absorption des Leerblattes und der Prozent-Absorption der behandelten Probe gibt dann die Phototesterzahl, Diese Zahl steht in direkter Beziehung zu der Fähigkeit der getesteten Probe, als ein Speichemmgshilfsmittel zu wirken, wobei die ßpeicherungsirirkuiig direkt proportional zu der Erhöhung des Phototesterzahl ist. Je höher die Zahl, umso größer die Speicherungswirkung· Wenn z. B. ein Leerblatt eine 60 %-ige Abeorp-

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tion ergibt und eine behandelte Probe eine 40 >6-ige Absorption, ist die Differenz; die absolute Zahl 20, die dann die Phototesterzahl darstellt.

Im einzelnen verläuft die ⁿPhototester Methode" folgendermaßen: Gebleihhte Sulfitfasermasse wird 30 Minuten lang zerfasert, in einen Zumessverteiler (proportioner) einer "Noble Wood Sheet Maschine" gegeben und die Konstistenz so eingestellt, daß sie einen 0,21 % Pasergehalt ergibt. Zu dieser Aufschlämmung der Pasermasse werden 75 ml T1O2 zugegeben, das vorher in Wasser zu einer 5 %-igen Suspension aufgeschlämmt wurde, um ein "addon" von 10 % bezogen auf das Pasergewicht zu geben. Nachdem das 'litandioxyd 5 Minuten lang sorgfältig in der Pasermasse verteilt wordan ist, werden 30 ml einer 2,5 %-igen Lösung von Alaun zugegeben, um eine Konzentration von 2 % Alaun bezogen auf das Pasergewicht zu erhalten. Alaun wird zugefügt, um das System für das normale Papiermühlenverfahren zu standartisieren. Der Paserbreieintrag wird dann aus dem Zumessverteiler herausgenommen und in einen mit Porzellan ausgekleideten Eimer gegeben und eine Stunde lang gerührt. Tor dem Sühren wird der pH mit normaler Schwef elsäure-• lösung auf 5,5 eingestellt· Der Paserbreieintrag, der den Titan-Alaun-enthält, wird dann 1/2 Stunde lang

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■^Ulf »AD ORlQlNAU

stehengelassen, damit er sich setzt und die Probe der darüberstehenden Flüssigkeit wird entnommen und die Lichtabsorption im Phototester getestet. Die erhaltene Zahl entspricht dann dem Absorptionsgrad eines Leerblattes, d. h. einer Fasermasse, die mit Titandioxyd-Füllstoff und Alaun behandelt und der kein Speieherungshilfsmittel zugesetzt wurde.

Um die Speicherungswirksamkeit der erfindungsgemäßen •ferpolymeren auszuwerten, werden 125 ml Probe der Alaun und Titan enthaltenden Fasermasse in ein 567 g Gefäß gegeben. Das Speieherungshilfsmittel wird dann aus einer 0,02 %-igen Lösung zugefügt und das ganze Gemisoh kurz durchgewirbelt. 375 ml Leitungswasser werden zugegeben, das Gefäß abgedeckt, fünfmal umgestülpt und 5 Minuten lang stehengelassen. Die darüberstehende Flüssigkeit wird dann, entfernt und die Phototestermessung vorgenommen. Um Alterung der Lösungen zu vermeiden, die zu einer wenig sinnvollen Bestimmung führen würde, wurden alle obigen Testlösungen von Titan, Alaun und Speicherungschemikalien jeden Tag frisch hergestellt. Es wurde auch nicht zugelassen, daß die Titansuspension sich in der Zeit zwischen der Herstellung und der Zugabe zu der Faserbreisuspension absetzt.

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Die zweite Testmethode zur Bestimmung der Speicherungswirksamkeit ist als "Ash Determination Method" bekannt. Hierbei wird, wie bei der "Phototester Methode" das Titandioxyd und Alaun zu den gebleichten Sulfitfasermassen zugegeben· Das System wird auf den gewünschten pH-Wert eingestellt. Wenn eine Leerblatt-Messreihe erwünscht ist, wird die Fasermasseneingabe in den Kopfbehälter einer "Noble and Wood-Sheet Maschine" gebracht, wo eine Serie von neun Bogen kontinuierlich gebildet, gepreßt und getrocknet wird. Das Abwasser, das in ein Auffanggerät abläuft, wird während der Bildung der neun Bogen wieder durch die Bogenfertigungsvorrichtung zurückgeführt. Die Bogen werden dann bei 926,5° G (170O⁰I¹) 2 Stunden lang zu Asche verglüht und die Menge verbleibende Asche v/ird gemessen. Bei dem vorliegenden Versach wurde aus den Bogen 3» 5» 7 und 9 der Durchschnitt ermittelt, um ein einwandfreies Bild bezüglich der verbleibenden Asche zu erhalten. Selbstverständlich ist die Gesamtheit der Asche umso größer, je größer die Speicherungsfähigkeit des Zusatzes ist. Das SpeicheEungshilfsmittel wurde der Fasermasseneinlage, die das Titandioxyd und Alaun in irgendeiner gewünschten Menge enthielt, zugegeben und Bogen wurden nach der gleichen Methode wie bei den obigen Leerblatt-Messreihen hergestellt.

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Es wurden mehrere Versuche durchgeführt, bei denen die Mengenanteile der Komponenten der Terpolymerisate variiert wurden.

Die folgende Tabelle I zeigt die Zubereitung und die Speicherungsteste von verschiedenen Proben des terpolymeren Zusatzmittels.

	Tabelle I	-Jb Acryl amid	Phototesterzahl Durchschnitt
% Maleinsäure anhydrid	% Methacryl säure	95,04	29,7
0,56	4,4	92,5	32,0
0,5	7,0	90,5	28,2
0,5	9,0	94,25	31,0
0,75	5,0	91,25	51,5
0,75	8,0	89,25	31,5
0,75	10,0	92,17	32,7
0,85	7,0	94,0	29,5
1,0	5,0	92,0	31,2
1,0	7,0	90,0	29,6
1,0	9,0	95,5	29,4
1,5	5,0	91,5	30,7
1,5	7,0	89,5	30,3
1,5	9,0

Aus dieser (Tabelle I ist ersichtlich, daß die Monomermengen der drei Komponenten zur Bildung der Terpolymeren über einen beachtlichen Bereich variiert werden können, ohne daß ein wesentlicher Verlust an Speicherungswirksamkeit der entsprechenden 'ferpolymeren auftritt.

Es wurde festgestellt, daß das Molekulargewicht einen Einfluß auf die Speicherungsfähigkeit des erfindungsgemäßen terpolymeren Zusatzmittels hat. Durch Versuche wurde die Verbesserung der bpeicherungsvermögen durch Molekulargewichtserhöhung festgestellt. Das Molekulargewicht wurde dabei durch Viskositätsmessungen bestimmt. Für diese Untersuchung wurden drei .Proben hergestellt, bei denen das Molekulargewicht durch entsprechende Steuerung der Polymerisation variiert wurde. Die Iionomermenge wurde in allen Fällen konstant gehalten und es wurden 92,17 # Acrylamid, 7»O % Methacrylsäure und 0,83 Maleinsäureanhydrid verwendet» Bei diesen Versuchen wurde die Speicherungswirksamkeit nach der Veraschungsmethode bestimmt. Tabelle II zeigt die Ergebnisse dieser Arbeit.

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Tabelle II	Viskosität	% Asche in Handbogen
390	6,63
715	6,96
1700	7,94

Es ist leicht erkennbar, daß die Wirksamkeit der Terpolymeren als Speicherungshilfsmittel in direkter Beziehung zu ihrem Molekulargewicht steht, wobei die wirksamsten Proben die größte Viskosität haben. Diese Ergebnisse xtferden sinnvoller, wenn sie in /o Speicherung umgewandelt werden, indem jede Zahl mit einem Faktor 10 multipliziert wird. Hit anderen Worten, Produkte mit höherem Molekulargewicht ergeben eine wesentliche Erhöhung bis zu 10 % oder mehr bei der Füllstoffspeicherung. Diese Art des Vergleichens wird eindrucksvoller, wenn in Tonnen Füllstoff gesprochen wird, die bei Anwendung der' erfindungsgemäßen Speicherungs-Terpolymerisationsprodukte verwendet werden können.. Im Hinblick hierauf wird deutlich, daß beachtliche Einsparungen pro Woche oder pro Monat erzielt werden können.

Bei dem Vergleich mit bekannten Präparaten waren die mit den Speicherungszusätzen erhaltenen Ergebnisse ver-

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bluffend. In jedem Fall zeigten die Terpolymerisationszusatzstoffe gemäß der Erfindung eine Verbesserung in der Speicherungswirksamkeit gegenüber den handelsüblichen Zusätzen, die bisher verwendet wurden. Das folgende Beispiel zeigt einen der typischen Betriebsversuche.

Beispiel I

Bei diesem Vergleichsversuch wurde ein Zusatzstoff gemäß der Erfindung mit einer bisher als Speicherungshilfsmittel verwendeten kationischen Verbindung verglichen. Die bestimmte Kühle, in der der Betriebsversuch durchgeführt wurde, war eine Buch- und Bindepapiermühle im Osten der Vereinigten Staaten von Amerika· Der Langzeitversuch umfaßte die Speicherung von organischen Füllstoffen in eine Druckpapiereinlage. Diese Faserbreieinlage bestand aus 35 % Bisulfit, 45 % Soda und 20 ;i entfärbtem Werkstoff. 2 % Titandioxyd und 18 # Ton bezogen auf das Gewicht der Faser, wurden als Füllstoff zugegeben. 32 Pfund Alaunzusatz pro Tonne Faser erniedrigte den pH auf 4,5 - 4,8.

Eine 1 fo-ige wässrige Lösung des Terpolymerisationszusatzes, hergestellt durch Verdünnung in Wasser, 20 Minuten lang bei 19° G, wurde unmittelbar vor der Bogenbildung in die Kopfhältersprüher gegeben. Die Ter-

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polymermenge betrug 0,5 Pfund pro lonnen der getrockneten Faser. Nach einer Zeitspanne von etwa 1 1/2 Stunden war der Aschegehalt des gebildeten Papierbogens, bestimmt nach der beschriebenen üblichen Methode, annähernd doppelt so groß wie der vorher bestimmte Aschegehalt der mit dem bekannten kationischen Speicherungshilfsmittel behandelten Proben. Auch das Gewicht des Papierrieses, zusammengesetzt aus 500 25" x 38" Bogen, stieg von 42 Pfund auf 50 Pfund, nachdem lerpolymerisationsprodukte aufgebracht worden waren. Dies ist der Beweis der verblüffenden Speicherung der schwereren anorganischen Füllstoffe durch das Zellfasernetz, wenn das Papier mit einem erfindungsgemäßen terpolymeren Speicherungshilfsmittel behandelt wird.

Es wurden auch Proben gemacht, bei denen die entsprechenden Monomeren gemäß der Erfindung getrennt polymerisiert und auf ihre Speicherungswirksamkeit geprüft wurden. In alldn Fällen war die Speicherungsfähigkeit um viele Größenordnungen kleiner. Polyacrylamidproben z, B. gaben Durchschnittsergebnisse der Phototesterzahl von O bis 5· Ebenso gab polymerisierte Methacrylsäure wesentlich niedrigere Ergebnisse als irgendeines der erfindungsgemäßen Terpolymerisationsprodukte. Gleicherweise wurden durch Copolymerisation der Monomeren unter-

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einander erliebliche Verluste in der Speicherungswirksamkeit festgestellt. In einigen Fällen war die Wirksamkeit der Speicherung verschiedener Copolymere um 60 % geringer als diejenige die die 'ferpolymeren gemäß der Erfindung zeigen.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der terpoly·» merisierten Verbindungen liegt auch in ihrer ausgezeichneten Wasserlöslichkeit. Beispielsweise können typische wässrige ierpolymerproben in einer Konzentration von 1 yo in Wasser in 20 iiinuten hergestellt werden. Um bekannte homopolymere oder copolymere Verbindungen einiger der Bestandteile der erfindungsgemäßen Terpalymere in Wasser in ähnlichen Konzentrationen zu lösen, werden oft 2-4 Stunden oder langer benötigt.

Die Terpolymerisationsprodukte können als Speicherungshilfsmittel beinahe in jeder Stufe eines normalen Papierherstellungsverfahrens zugefügt werden. Die Zugabe anschließend an den Verarbeitungsvorgang wird bei weitem bevorzugt. Die bevorzugteste Zugabestelle ist der Kopfbehälter. Ein weiterer zweckmäßiger Ort zur Aufbringung ist bei der Gebläse-puape, wo der Faserbrei gleich-. zeitig endgültig mit Abwasser bis zur geeigneten Kon-* sistenz verdünnt und zu dem Kopf behälter gepumpt wird.

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Die Speicherungshilfsmittel können auch nach dem Zesmahlen der Faser, aber vor dem Verarbeitungsgang zugesetzt werden. Dieses ist aber eine weniger günstige Arbeitsweise, da die Wirksamkeit der Jerpolymeren durch die nachfolgenden Bewegungs- und Verarbeitungsvorgänge etwas beeinträchtigt wird.

Wie bereits erwähnt verbessern die erfindungsgemäßen Terpolymerzusatzstoffe auch das Abfließen von der Drahtoberfläche der Fourdriniermaschine. In vielen Fällen besitzt ein geeignetes öpeicherungshilfsmittel nur wenig oder keine verbessernde Wirkung auf das Abfließen des Abwassers von der Faserbreiaufschlämmung. Häufig tritt auch das Gegenteil auf, d. h. Iiittel zur Verbesserung des Abflusses zeigen schlechte Speicherungswirksamkeit. Im Falle der vorliegenden Erfindung dagegen zeigen die terpolymeren Verbindungen bei der Papierbehandlung ausgezeichnete Eigenschaften auf beiden Gebieten. Wenn die Materialien für diesen Zweck verwendet werden sollen, werden diese vorzugsweise nach Verarbeitung der Fasern zugefügt. Der genaue Vorgang bei der Verbesserung der Abflußeigenschaften ist nicht bekannt, es wird jedoch angenommen, daß die Feinfasern und Fremdstoffe auf den großen Faserpartikelchen zusammengeballt werden, wobei eine ausreichend feste Fasermatte entsteht, die noch

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genügend porös ist, um das weiße Wasser davon abfließen zu lassen.

Die Terpolymerisationsprodukte gemäß der Erfindung haben zur Verbesserung der Speicherung für nahezu alle Arten von anorganischen Füllstoffen und Feinfasern Verwendung gefunden, Ihre Speicherungsarbeit ist besonders dann offensichtlich, wenn Füllstoffe, wie natürlich vorkommende organische Substanzen, Talk, Faserkalk, Perlfüllstoff, Baryte und bestimmte Tonarten, wie Kaolin, oder synthetische Füllstoffe sowie entsprechend gefälltes Calciumkarbonat, Kronfüllstoff (Perlhärter), Bariumsulfat und Titandioxydpigmente zu der Faserbreiaufschlämmung gegeben werden. Anorganische Färbepigmente und Kaolintonarten werden durch terpolymere Substanzen ebenfalls wirksam auf den Fasern festgehalten. Wie oben ausgeführt, wird die Speinherungswirksamkeit der Terpolymeren durch Verwendung von Alaun etwas verbessert, aber selbstverständlich zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen auch in Abwesenheit von Alaun ausgezeichnete Wirkungen.

Durch die Anwendung der Terpolymeren wird eine ausgezeichnete Speicherung der Feinfasern und Füllstoffe sowohl in Fourdrinier- als auch in Rundsiebmaschinen-

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systemen erzielt. Erhöhte Füllstoffspeicherung, die durch Verwendung dieser Verbindungen erreicht wird, bewirkt einen helleren Bogen mit besserer Dichte, Deckkraft und Aschegehalt. Ebenso wird eine bessere Bogenbildüng, Glätte, Bedruckfähigkeit und Porosität sowie stark verminderte Zweiseitigkeit, d. h. Unterschiede in Eigenschaften wie Farbe und Helligkeit der ent~ sprechenden Seiten des Bogens aufgrund der ungleichen Pigmentspeicherung festgestellt, wenn diese !^polymerisationsprodukte verwendet werden. Außer diesen Vorteilen gewährt die Verwendung der Speicherungsmittel eine sauberere Maschinenarbeit und geringere Abrieberscheinungen, eine verminderte Belastung des Iropfbehälters und minimale Abwasserverluste dank der Verminderung der Boden- und Abwasserfestsubstanzen. Ein besonders erwünschtes Ergebnis, das durch die Verwendung der Terpolymerisationsprodukte erzielt wird, ist die Verringerung der Sandlöfiher im Bogen, wodurch ein besseres Fapiererzaugnis entsteht.

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Claims

Patentansprüche

1. Zusatzmittel zur Verbesserung der Speicherung von Füllstoff und Faserabrieb sowie Verbesserung des Drainierens bei der Papierherstellung, bestehend aus einem wasserlöslichen 'lerpolymerisat aus Polyacrylamid, polymerisierter mehrwertiger liarbonsäure, dessen Monomeres Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure ist, und aus einem polymerisierten äthylenisch ungesättigten, wasserlöslichen Monomeren.

2. Zusatzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äthylenisch ungesättigte, wasserlösliche Iionomere Acrylsäure sowie deren Salze, und Allylester, Vinylpyrrolidon, Vinyacetat, Methacrylamid, Vinylalkyläther, wie Methylvinyläther, Methacrylsäure sowie deren Salze und Allylester, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylalkohol, Allylalkohol, Allylamin od.dgl. ist.

3. Zusatzmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Terpolymerisat das .Reaktionsprodukt aus 85,0 - 95,0 Gewichtsteilen Acrylamid, 0,3 - 2,0 Gewichtsteilen der polymerisiertoaren mehrvrertigen

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Karbonsäure und 3-15 Gewientstellen des äthylenisch ungesättigten, wasserlöslichen Monomeren ist.

4. Zusatzmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Terpolymerisat das Reaktionsprodukt aus 89,5 - 94,5 Gewichtsteilen Acrylamid, 0,5 - 1,5 Gewichtsteilen Maleinsäureanhydrid und 5-9 Gewichtsteilen Methacrylsäure ist.

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